Estudiante de biología marina estudia la forma del hocico de los peces pipa de California

Aug 28, 2023

Dentro de un laboratorio en McCarthy Hall, la estudiante de posgrado en biología Anabell Espinosa saca una muestra de museo de un pez pipa de California de un frasco de vidrio. Luego coloca la muestra bajo un microscopio para examinar la forma de su cabeza.

Mientras mira por el microscopio, se concentra en la cabeza para determinar las relaciones entre la morfología de la cabeza y la ecología y evolución de estos peces largos y delgados.

Con una cara que se asemeja a un dragón marino, un cuerpo parecido a una serpiente y un hocico delgado, históricamente se han reportado cinco especies de peces pipa en las aguas costeras del sur de California. Los peces pipa, que crecen de 6 a 8 pulgadas de largo, son parientes del caballito de mar y del dragón marino que viven crípticamente entre pastos y algas marinas.

Un estudio de 2019 publicado en el Journal of Fish Biology por biólogos marinos, incluidos los profesores de ciencias biológicas de Cal StateFullerton Douglas J. Eernisse y Kristy L. Forsgren, propuso clasificar cuatro de estos peces pipa en una especie, ya que tienen la misma composición genética y características similares.

Aun así, dentro de esta especie recientemente revisada (Syngnathus californiensis), parece haber dos formas de cabeza llamativas con diferentes características de boca y hocico, dijo Ryan Walter, profesor asociado de ciencias biológicas y asesor de investigación de Espinosa.

Para aprender más sobre estas dos morfologías aparentemente diferentes dentro de esta especie, Espinosa caracteriza la diversidad de formas de cabeza entre los individuos y busca vínculos con el entorno donde se encuentran estos peces.

"La investigación de tesis de Anabell ayudará a documentar importantes variaciones morfológicas que probablemente subyacen a las diferencias ecológicas entre los peces pipa de California", dijo Walter.

Espinosa agregó que su estudio brindaría a los científicos más información sobre las diferencias morfológicas de las especies según el lugar donde habitan estos peces pipa.

"Este conocimiento mejorará nuestra comprensión de los procesos evolutivos y la diversificación de los peces pipa del Océano Pacífico oriental", dijo Espinosa, quien estudió el ADN de los peces pipa como estudiante junto con Walter.

El premio Dr. Kenneth H. Coale Graduate Scholar Award del Consejo de Asuntos Oceánicos, Ciencia y Tecnología de la Universidad Estatal de California (COAST) y la beca Pa'lante para el éxito de los estudiantes veteranos de CSUF financian su proyecto de investigación.

Para su trabajo de laboratorio, Espinosa obtuvo especímenes de museo de las colecciones ictiológicas de los Museos de Historia Natural del Condado de Los Ángeles y del Instituto de Oceanografía Scripps de UC San Diego.

Walter dijo que Espinosa está aplicando la morfometría geométrica, una técnica que puede revelar diferencias sutiles pero importantes en la forma y las partes del cuerpo de los organismos.

"Esta técnica se ha utilizado en aletas y mandíbulas de peces, alas de mariposas y cráneos de mamíferos para descubrir importantes fuentes de variación y revelar novedades evolutivas", añadió.

Los resultados de su investigación revelan que la morfología del hocico del pez pipa de California parece estar relacionada con el lugar donde vive el pez.

"Específicamente, las poblaciones de peces pipa del norte (de San Francisco a Alaska) tienen un hocico más alargado, mientras que los peces pipa de lugares del sur (de Santa Bárbara a Baja California) tienen un hocico más ancho y más corto", dijo Espinosa, quien presentó su investigación virtualmente este verano en Evolution. 2023, una conferencia mundial de investigación.

Las diferencias pueden estar relacionadas con el tamaño del zooplancton, pequeños microorganismos acuáticos que los peces pipa comen en sus hábitats, y la eficiencia de sus tipos de hocico.

“Las especies de zooplancton son más diversas en latitudes más bajas, con tamaños disponibles cada vez más pequeños. Los peces pipa que se encuentran en lugares del sur tienen un hocico más ancho. Un hocico más ancho permite que los peces pipa se alimenten de presas de varios tamaños”, explicó Espinosa.

"Mi estudio encontró que los peces pipa de las poblaciones del norte tienen un hocico más alargado, mientras que el zooplancton en latitudes más altas tiende a ser más grande".

Estudios anteriores sobre comportamientos alimentarios muestran que los peces pipa con hocicos más alargados tienen mayor éxito al capturar presas más grandes que las más pequeñas, dijeron los investigadores.

Espinosa, originaria de Ambato, Ecuador, se mudó a los EE. UU. con su madre cuando tenía 18 años. Graduada universitaria de primera generación, asistió a Fullerton College y se transfirió a CSUF, donde obtuvo una licenciatura en ciencias biológicas en 2021.

Como estudiante universitaria, equilibrar sus actividades académicas y de investigación fue un desafío debido a su servicio en la Guardia Nacional del Ejército. Se desempeñó como médica durante seis años y participó en emergencias, incluidos los incendios forestales de California y la pandemia de COVID-19. Inicialmente asistió a la universidad para convertirse en doctora, pero después de realizar una investigación con Walter, cambió de opinión.

Para ayudarla a prepararse para el siguiente paso en su educación, Espinosa recibió la beca predoctoral 2022-23 Sally Casanova de la Universidad Estatal de California, que apoya a estudiantes subrepresentados con aspiraciones de doctorado.

Como becaria Sally Casanova, realizó una pasantía en el Instituto de Oceanografía Scripps este verano y aprendió sobre la pesca artesanal y sus impactos en las comunidades costeras. A diferencia de la pesca comercial, la pesca artesanal implica la pesca para consumo individual, familiar o comunitario.

Espinosa planea realizar un doctorado después de completar el programa de maestría en biología en el otoño y aspira a una carrera docente e investigadora a nivel universitario.

"Mis experiencias de investigación me han dado confianza y me han fortalecido para avanzar en mis objetivos educativos", dijo. "Estudiar biología marina es importante porque el océano es uno de los recursos naturales más explotados y, al mismo tiempo, más vital".